專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高效抗菌性氣管插管導(dǎo)管的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療領(lǐng)域，具體得說(shuō)，是一種載銀納米二氧化鈦(TiO2)表面改性醫(yī)用聚乙烯氣管插管導(dǎo)管技術(shù)。
背景技術(shù)：
氣管插管是將一特制的氣管內(nèi)導(dǎo)管經(jīng)聲門(mén)置入氣管的技術(shù)，是建立通暢氣道的簡(jiǎn)捷有效方法。除全身麻醉病人外，許多危重病人的搶救過(guò)程中，為了有效進(jìn)行機(jī)械通氣，清除氣管內(nèi)痰液或血液，防止嘔吐窒息，解除呼吸道梗阻，往往須要進(jìn)行氣管插管。氣管插管所建立的人工氣道，成為病人身上最重要的一條“生命線”。臨床急救中需緊急氣管插管的危重病患者主要有1.自主呼吸停止者；2.不能滿足機(jī)體的通氣和氧供而需機(jī)械通氣者；3.不能自主清除上呼吸道分泌物、胃內(nèi)容物返流或出血隨時(shí)有誤吸者；4.存在有上呼吸道損傷、狹窄、阻塞、氣管食管瘺等影響正常通氣者；5.急性呼吸衰竭者；6.中樞或周?chē)院粑ソ哒摺；颊咭坏?shí)施了氣管插管，氣管導(dǎo)管留置時(shí)間一般為經(jīng)口插管一般不超過(guò)72小時(shí)；經(jīng)鼻插管不超過(guò)1周。而有些患者，心肺功能較差，呼吸道分泌物多，可能采取頸部氣管切開(kāi)插管，以便留置的時(shí)間可以更長(zhǎng)。雖然氣管插管一開(kāi)始解決了通氣困難、方便吸出氣道內(nèi)的痰液血液等異物，但是，由于目前臨床使用的氣管插管導(dǎo)管主要由醫(yī)用聚乙烯塑料制成，導(dǎo)管對(duì)氣道分泌物有粘附性，插管后氣道粘膜發(fā)生壓迫、摩擦、刺激等，非常容易引起插管并發(fā)癥，導(dǎo)致導(dǎo)管留置失敗而不得不拔管。留置氣管插管導(dǎo)管最常見(jiàn)的并發(fā)癥如下1.感染氣管插管進(jìn)行機(jī)械通氣4 后往往引起呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎，而呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎也成為機(jī)械通氣過(guò)程中最常見(jiàn)且最嚴(yán)重的并發(fā)癥，發(fā)病率、病死率高，治療效果差，醫(yī)療資源消耗大，目前采取的預(yù)防措施并沒(méi)有很好的減少呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎的發(fā)生[1]。 呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎常見(jiàn)的病原菌是大腸埃希菌、銅綠假單胞菌、鮑曼不動(dòng)桿菌、肺炎克雷伯菌、白色假絲酵母菌等[2]，這些病原菌特別是銅綠假單胞菌極容易粘附在氣管插管導(dǎo)管表面，并分泌多糖基質(zhì)、纖維蛋白、脂蛋白等使細(xì)菌相互粘連聚集，在氣管插管留置幾小時(shí)后就可在表面形成生物被膜，抗生素難以滲透進(jìn)生物被膜，導(dǎo)致細(xì)菌多重耐藥的發(fā)生，并隨之定植在患者的氣道，成為院內(nèi)感染最棘手的細(xì)菌 ]。2.痰痂阻塞醫(yī)用聚乙烯塑料氣管插管導(dǎo)管的對(duì)液體粘附性高，痰液血液等氣道分泌物極容易附著到導(dǎo)管表面，而且危重癥患者或使用鎮(zhèn)靜麻醉藥物患者存在排痰障礙，粘附導(dǎo)管表面的氣道分泌物結(jié)成痰痂。而痰痂一旦形成就很難去除，使導(dǎo)管內(nèi)徑變細(xì)，通氣阻力明顯增加，影響呼吸道通暢，反而加重CO2儲(chǔ)留、SpO2下降。而且痰痂也成為細(xì)菌生長(zhǎng)的保護(hù)層，形成感染源，增加呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎的發(fā)生率。雖然積極的人工氣道護(hù)理，如充分濕化、保溫、氣道抽吸等可以部分減少痰栓和痰痂，但使氣道粘膜損傷加重，痰痂形成依然不可避免M。
3.氣道損傷氣管插管后，導(dǎo)管與氣道粘膜發(fā)生壓迫、摩擦、刺激等容易出現(xiàn)氣道水腫、出血、炎癥，甚至氣道腐蝕等，且導(dǎo)管在體內(nèi)易變軟而發(fā)生扭折使通氣不暢，影響了治療療效。醫(yī)用聚乙烯是高分子材料，長(zhǎng)期與生物體接觸時(shí)，生物體可發(fā)生炎癥、致癌、血栓等不良生物反應(yīng)，對(duì)人體的長(zhǎng)期健康不利。
這些并發(fā)癥在氣管插管患者中不可避免，直接影響氣管插管的留置時(shí)間，一旦發(fā)生，醫(yī)務(wù)人員不得不采取拔管處理，重新進(jìn)行氣管插管或氣管切開(kāi)放置氣管套管，增加了醫(yī)療經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)、治療風(fēng)險(xiǎn)和病人身心折磨。因此，減少氣管插管留置過(guò)程中的感染、痰痂阻塞和損傷等因素，就能延長(zhǎng)導(dǎo)管留置時(shí)間，為危重癥患者的成功救治贏得寶貴時(shí)間，同時(shí)減輕醫(yī)療經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)、治療風(fēng)險(xiǎn)和病人身心折磨。而且減少氣管插管患者的并發(fā)癥發(fā)生是關(guān)系疾病轉(zhuǎn)歸的重要因素，也是危重病急救醫(yī)學(xué)的重大課題之一。氣管插管留置時(shí)間與并發(fā)癥發(fā)生密切相關(guān)，為減少和延遲氣管插管并發(fā)癥的發(fā)生，國(guó)外從事危重醫(yī)學(xué)研究人員開(kāi)始將目光聚焦到氣管插管的改進(jìn)上。聚乙烯作為五大通用塑料品種之一，以此制成的氣管插管導(dǎo)管外形功能合理，但導(dǎo)管留置過(guò)程中感染、痰痂阻塞、氣道損傷的不良生物反應(yīng)發(fā)生率極高，因此不少學(xué)者對(duì)其表面改性進(jìn)行了研究。Pacheco-Fowler V[5]等使用雙氯苯雙胍己烷復(fù)合物對(duì)體外模型進(jìn)行的試驗(yàn)結(jié)果表明，帶有抗生素的氣管插管導(dǎo)管較普通氣管插管導(dǎo)管的感染發(fā)生明顯降低，但存在增加細(xì)菌耐藥性等風(fēng)險(xiǎn)而未在臨床推廣使用。Raad 11[6]等使用銀化合物涂層氣管插管試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)可以減少呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎的風(fēng)險(xiǎn)，但不能改變導(dǎo)管表面對(duì)氣道分泌物的粘附性，易導(dǎo)致氣管插管的痰栓阻塞。
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發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種能夠減少氣管插管留置過(guò)程中的感染、痰痂阻塞和損傷的風(fēng)險(xiǎn)，又能減少聚乙烯不良生物反應(yīng)，適合人體使用的載銀納米TW2表面改性醫(yī)用聚乙烯氣管插管導(dǎo)管的制備方法。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種載銀納米TiO2表面改性醫(yī)用聚乙烯氣管插管導(dǎo)管的制備方法，采用輻照接枝反應(yīng)對(duì)醫(yī)用聚乙烯插管進(jìn)行表面改性，具體步驟如下(1)基材表面活化將聚乙烯管用乙醇洗滌，去除導(dǎo)管表面雜質(zhì)，晾干后，采用等離子體或UV輻照等手段進(jìn)行表面活化處理；(2)載銀納米TW2疏水抗菌涂液制備取自制的載銀納米T^2抗菌劑加入到一定量的去離子水和異丙醇混合液中，并滴加HCl調(diào)節(jié)pH值，在機(jī)械攪拌作用下，加入硅烷單體以及酯類(lèi)單體，用偶氮二異丁腈引發(fā)制得載銀納米TW2疏水抗菌涂液；(3)基材表面抗菌改性對(duì)基材表面進(jìn)行疏水抗菌改性前處理，取表面活化后的基材加入到載銀納米TiO2 疏水抗菌涂液中，同時(shí)UV光照射一定時(shí)間，最后多次用去離子水清洗表面抗菌改性后的基材，烘干，即可制得載銀納米Tih表面改性聚乙烯氣管插管導(dǎo)管。本發(fā)明步驟⑵中的載銀納米TiO2、硅烷單體是KH550或KH570或乙烯基三乙氧
基硅氧烷。本發(fā)明步驟O)中的酯類(lèi)單體是丙烯酸六氟丁酯或甲基丙烯酸酯。本發(fā)明步驟(3)中采用UV引發(fā)雙鍵聚合或羥基縮合以及配位絡(luò)合方法對(duì)基材表面進(jìn)行疏水抗菌改性前處理。本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果如下目前臨床使用的聚乙烯塑料氣管插管導(dǎo)管?chē)?guó)外生成商具有壟斷地位，國(guó)內(nèi)尚沒(méi)有自主專(zhuān)利的生產(chǎn)企業(yè)。我們發(fā)明研制的載銀納米TiO2表面改性醫(yī)用聚乙烯氣管插管導(dǎo)管， 借助現(xiàn)代納米技術(shù)，對(duì)目前的氣管插管導(dǎo)管進(jìn)行表面改性，突破傳統(tǒng)的導(dǎo)管構(gòu)造工藝，發(fā)明研制了載銀納米TiA表面改性醫(yī)用聚乙烯氣管插管導(dǎo)管，使得導(dǎo)管表面具有抗菌性，避免產(chǎn)生聚乙烯不良生物反應(yīng)，從而減少感染、痰栓阻塞和損傷的機(jī)會(huì)，盡可能減少氣管插管導(dǎo)管留置并發(fā)癥，延長(zhǎng)導(dǎo)管留置時(shí)間，適合臨床使用，并發(fā)癥少，為生產(chǎn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氣管插管導(dǎo)管奠定基礎(chǔ)，有利于納米基礎(chǔ)研究轉(zhuǎn)化為臨床技術(shù)，提高生產(chǎn)力，可以為病人的成功搶救爭(zhēng)取時(shí)間，同時(shí)還可以減少經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說(shuō)明采用輻照接枝反應(yīng)對(duì)醫(yī)用聚乙烯插管進(jìn)行表面改性，增強(qiáng)表面抗菌特性，避免產(chǎn)生聚乙烯不良生物反應(yīng)。(1)基材表面活化
將聚乙烯管用乙醇洗滌，去除導(dǎo)尿管表面雜質(zhì)，晾干后，采用等離子體或UV輻照等手段進(jìn)行表面活化處理；
(2)疏水抗菌涂液制備
取自制的載銀納米T^2抗菌劑加入到一定量的去離子水和異丙醇混合液，并滴加HCl調(diào)節(jié)pH值，在機(jī)械攪拌作用下，加入KH550、KH570、乙烯基三乙氧基硅氧烷等硅烷單體以及丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸酯等酯類(lèi)單體，用偶氮二異丁腈引發(fā)制得疏水抗菌涂液；
(3)基材表面抗菌改性
采用UV引發(fā)雙鍵聚合、羥基縮合以及配位絡(luò)合等方法，對(duì)基材表面進(jìn)行疏水抗菌改性前處理。取表面活化后的基材加入到載銀納米TW2抗菌涂覆液中，同時(shí)UV光照射一定時(shí)間，最后多次用去離子水清洗表面抗菌改性后的基材，烘干，即可制得載銀納米TiO2表面改性聚乙烯氣管插管導(dǎo)管。
我們從眾多納米材料中篩選取納米粒子載銀納米TiO2，納米TiO2在可見(jiàn)光或紫外光的作用下具有很強(qiáng)的氧化還原能力，化學(xué)性能穩(wěn)定。TiO2具有光催化式殺菌作用，能將甲醛、甲苯、二甲苯、氨、氡等有害有機(jī)物、污染物、臭氣、細(xì)菌、微生物等有害有機(jī)物徹底分解成無(wú)害的CO2和H2O,并具有去除污染物、自潔性等特性，性能持久，不產(chǎn)生二次污染。殺菌率在無(wú)光下達(dá)99%以上，有紫外光照射時(shí)可達(dá)99. 99%。降低病毒的活性，并且捕捉、分解空氣中的浮游細(xì)菌。有效除去大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、白色假絲酵母菌等病原菌，抑制腸病毒、流行性感冒、濾過(guò)性病毒等病原體[7]。納米銀具有強(qiáng)效抗菌、殺滅病毒的作用，是無(wú)機(jī)納米抗菌材料中抗菌力最強(qiáng)的抗菌主體，銀離子具有接觸式殺菌作用。納米TW2龐大的比表面積、表面多介孔結(jié)構(gòu)等理化特性，將銀離子均勻地設(shè)計(jì)到納米TW2表面的介孔中，形成高效、持久、耐高溫、廣譜抗菌的載銀納米TiO2[8]。發(fā)明研制載銀納米TW2 表面改性醫(yī)用聚乙烯氣管插管導(dǎo)管，使導(dǎo)管表面不僅具有高韌性，而且獲得高效、持久、廣譜抗菌的優(yōu)點(diǎn)，可以減少氣管插管導(dǎo)管表面氣道分泌物的附著、細(xì)菌生長(zhǎng)、氣道損傷和導(dǎo)管變形，延長(zhǎng)導(dǎo)管留置時(shí)間。
以上列舉的僅是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求
1.一種載銀納米二氧化鈦(TiO2)表面改性醫(yī)用聚乙烯氣管插管導(dǎo)管的制備方法，其特征在于，采用輻照接枝反應(yīng)對(duì)醫(yī)用聚乙烯插管進(jìn)行表面改性，具體步驟如下(1)基材表面活化將聚乙烯管用乙醇洗滌，去除導(dǎo)管表面雜質(zhì)，晾干后，采用等離子體或UV輻照等手段進(jìn)行表面活化處理；(2)載銀納米TiA疏水抗菌涂液制備取自制的載銀納米TiA抗菌劑加入到一定量的去離子水和異丙醇混合液中，并滴加 HCl調(diào)節(jié)PH值，在機(jī)械攪拌作用下，加入硅烷單體以及酯類(lèi)單體，用偶氮二異丁腈引發(fā)制得載銀納米TW2疏水抗菌涂液；(3)基材表面抗菌改性對(duì)基材表面進(jìn)行疏水抗菌改性前處理，取表面活化后的基材加入到載銀納米TW2疏水抗菌涂液中，同時(shí)UV光照射一定時(shí)間，最后多次用去離子水清洗表面抗菌改性后的基材， 烘干，即可制得載銀納米TiA表面改性聚乙烯氣管插管導(dǎo)管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載銀納米TiA表面改性醫(yī)用聚乙烯氣管插管導(dǎo)管的制備方法，其特征在于，所述步驟O)中的載銀納米TiO2、硅烷單體是KH550或KH570或乙烯基三乙氧基硅氧烷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載銀納米TiA表面改性醫(yī)用聚乙烯氣管插管導(dǎo)管的制備方法，其特征在于，所述步驟O)中的酯類(lèi)單體是丙烯酸六氟丁酯或甲基丙烯酸酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載銀納米TiA表面改性醫(yī)用聚乙烯氣管插管導(dǎo)管的制備方法，其特征在于，所述的驟(3)中采用UV引發(fā)雙鍵聚合或羥基縮合以及配位絡(luò)合方法對(duì)基材表面進(jìn)行抗菌改性前處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及醫(yī)療領(lǐng)域，具體得說(shuō)，是一種載銀納米二氧化鈦(TiO2)表面改性醫(yī)用聚乙烯氣管插管導(dǎo)管技術(shù)。本發(fā)明采用輻照接枝反應(yīng)對(duì)醫(yī)用聚乙烯插管進(jìn)行表面改性，通過(guò)基材表面活化、載銀納米TiO2疏水抗菌涂液制備、基材表面抗菌改性等步驟實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明盡可能減少氣管插管導(dǎo)管留置并發(fā)癥，延長(zhǎng)導(dǎo)管留置時(shí)間，適合臨床使用，并發(fā)癥少，為生產(chǎn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氣管插管導(dǎo)管奠定基礎(chǔ)，有利于納米基礎(chǔ)研究轉(zhuǎn)化為臨床技術(shù)，提高生產(chǎn)力，可以為病人的成功搶救爭(zhēng)取時(shí)間，同時(shí)還可以減少經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
文檔編號(hào)C08J7/18GK102504318SQ20111036157
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者蔣旭宏 申請(qǐng)人:浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院